2018届高考化学提分宝典(5)物质结构与性质选考题命题分析(含答案

【命题分析】物质结构与性质为选做题，做为“拼盘”命制的题型，各小题之间相对独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。在原子结构部分主要命题点有电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小的比较与判断。在分子结构部分主要命题点有化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断。在晶体结构部分主要命题点有晶体类型的判断，晶体结构的计算等。每年几乎都有电子排布、轨道、键型、杂化类型、空间结构，多数有涉及晶胞的计算，偶尔有共面原子数、电负性或电离能等。2017年新增波长、几何形状、离子所处晶胞位置，没有对电子排布、单双键形成原因、密度提问。说明命题组扩大了设问的范围，根据上一年的提问做适当回避。文字性表述内容增加，得分分值不高。在备考时，应多关注理论、概念、在解释中的应用方面下功夫，做到文字清楚、条理清晰，答其所问，拿到该拿得分。

年份 2017 以钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域的应用为素材，考查元素辐射波长，原子最高能层的符号、电子云轮廓图形状及熔点低2016 以Ge是典型的半导体元素在电子材料领域应用广泛为素材，考查Ge价电子排布式，未成对电子数，解释Ge原子难以形成双键或三键的原因，锗卤化物熔沸点2015 以碳及其化合物广泛存在于自然界中为素材，考查C电子云、自旋相反电子数，解释碳更容易成共价键的原因，共价键类型、杂化轨道类型，晶体类型判断，等电子体，均摊法计算，金刚石结构 考查内容 的原因，粒子几何构型、变化规律及原因，电负性比杂化轨道类型，晶胞中原子位置及原子间距离计算 【解题策略】

1．基态原子核外电子排布的四方法

表示方法 电子排布式 简化表示式 价电子排布式 电子排布图(或轨道表 22626较，杂化轨道类型、微粒间作用力，原子坐标参数，已知晶胞参数算密度 举例 Cr：1s2s2p3s3p3d4s Cu：[Ar]3d4s Fe：3d4s 6210151示式) 2．第一电离能、电负性

(1)元素第一电离能的周期性变化规律：

同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有一般规律 气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小； 同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小 第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核特殊情况 外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p、d、f)、半满(p、d、f)和全满(p、d、f)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能 (2)电离能、电负性大小判断：

规律 特性 其第一电离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA族元素 常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：①HClO方法 中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl (3)电离能、电负性的应用 ①电离能的应用：

判断元素金属性的强弱 判断元素的化合价 ②电负性的应用：

如果某元素的In＋1?In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2?I1，所以钠元素的化合价为＋1 电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱 在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小 同周期主族元素，第ⅡA族(ns)全充满、ⅤA族(np)半充满，比较稳定，所以2361014000357

3．σ键、π键的判断

(1)由原子轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。 (2)由共价键数目判断：单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。 (3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全是σ键；杂化轨道形成的共价键全为σ键。 4．中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断

分子(A为中心原子) 中心原子孤电子对数 0 AB2 1 2 0 AB3 1 AB4 5．常见等电子体

粒子 CO2、SCN、NO2、N3 CO3、NO3、SO3 SO2、O3、NO2 SO4、PO4 PO3、SO3、ClO3 CO、N2 CH4、NH4 6．非极性分子与极性分子的判断

＋3－2－－2－3－－2－－－＋－中心原子杂化方式 sp sp sp sp sp sp 33232分子构型 直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形 示例 BeCl2 SO2 H2O BF3 NH3 CH4 0 通式 AX2 AX3 AX2 AX4 AX3 AX AX4 价电子总数 16e 24e 18e 32e 26e 10e 8e －－－－－－－立体构型 直线形 平面三角形 V形 正四面体形 三角锥形 直线形 正四面体形

7．范德华力、氢键、共价键的比较

范德华力 氢键 原子 共价键 分子或原子(稀有气体) 氢原子与氟、氮、氧作用粒子 原子(分子内、分子间) 特征 强度比较 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 有方向性、有饱和性 共价键＞氢键＞范德华力 ①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大对于A—H??B—，A、成键原子半径越小，B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键长越短，键能越大，共价键越稳定 影响强度的因素 ②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，键能越大 范德华力越大 ①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质②组对物质性质的影响 成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点升高 8．物质熔沸点高低比较规律

(1)一般情况下，不同类型晶体的熔沸点高低规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；金属晶体>分子晶体，如：Na>Cl2(金属晶体熔沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等)。

(2)形成原子晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔沸点就越高，如：金刚石>石英>碳化硅>晶体硅。

(3)形成离子晶体的阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点就越高，如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。

分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大 ①影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强 ②影响原子晶体的熔沸点、硬度 (4)金属晶体中金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔沸点就越高，如Al>Mg>Na。

(5)分子晶体的熔沸点比较规律：①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，其熔沸点就越高，如：HI>HBr>HCl。②组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔沸点就越高，如：CO>N2。③同分异构体分子中，支链越少，其熔沸点就越高，如：正戊烷>异戊烷>新戊烷。④同分异构体中的芳香烃及其衍生物，邻位取代物>间位取代物>对位取代物，如：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。 9．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法

10．晶胞求算 (1)晶体密度的计算：

(2)晶体微粒与M、ρ之间的关系：若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对原子质量)；又1个晶胞的质量为ρa g(a为晶胞的体积，a为晶胞边长或微粒间距离)，则1 mol晶胞的质量为ρaNA g，因此有xM＝ρaNA。 【题型归类】

例题1稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。稀土元素有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。 (1)钪(Sc)为21号元素，位于元素周期表的________区，基态原子价电子排布图为_______。 (2)离子化合物Na3[Sc(OH)6]中，存在的化学键除离子键外还有________。

(3)Sm(钐)的单质与1，2－二碘乙烷可发生反应：Sm＋ICH2CH2I―→SmI2＋CH2===CH2。ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为________，1 mol CH2===CH2中含有的σ键数目为________。常温下，1，2－二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是____________________________。

3

3

3

3

(4)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有________个氧原子。

(5)Ce(铈)单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝516 pm。晶胞中Ce(铈)原子的配位数为____，列式表示Ce(铈)单质的密度为________________g·cm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，不必计算出结果)。

－3

11

(5)Ce单质为面心立方晶体，则晶胞中Ce原子的配位数为12；该晶胞中含有的Ce原子的个数为8×＋6×

824×1404×140－103－3

＝4，故Ce单质的密度为 g÷(516×10cm)＝。 23－103 g·cm

NA6.02×10×（516×10）【答案】(1)d

(2)共价键和配位键(3)sp3 3.01×1024(或5NA) 1，2－二碘乙烷的相

23

4×140

对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高(4)8(5)12 6.02×10×（516×10－10）3或4×140

－103

NA×（516×10） 例题2C、P、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的应用，回答下列问题： (1)C原子的价电子排布图为__________________。

(2)CCl4分子的立体构型是______________，其中心原子采取______________杂化，与CCl4互为等电子体的一种离子是____________(填离子符号)。

(3)PCl3属于____________分子(填“极性”或“非极性”)。

(4)FeO、NiO的晶体结构均与NaCl晶体结构相同，其中Fe与Ni的离子半径分别为7.8×10nm、6.9×10 nm，则熔点 FeO________NiO (填 “>”“<”或“＝”)，原因是________。 (5)已知FeCl3的沸点为319 ℃，熔点为306 ℃，则FeCl3的晶体类型为______________。 (6)已知Fe单质有如图所示的两种常见堆积方式：

－2

2＋

2＋

－2

其中属于体心立方密堆积的是____________(填“a”或“b”)；若单质Fe按a方式紧密堆积，原子半径为r pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则单质Fe的密度为______g·cm (列出计算式即可)。

－3

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